Directed Energy Deposition di un acciaio innovativo: effetto dei trattamenti termici sulle proprietà meccaniche e tribologiche

La Directed Energy Deposition (DED) rappresenta una tecnologia consolidata nell’ambito dell’Additive Manufacturing, in particolare per applicazioni di riparazione di componenti ad alto valore aggiunto. In questo lavoro di tesi è stata studiata la deposizione tramite DED di un acciaio innovativo, con potenziale impiego nella riparazione di stampi per stampaggio a iniezione. Sono stati individuati parametri ottimali di processo che hanno consentito di ottenere depositi privi di difetti macroscopici. Le prove di flessione a tre punti hanno evidenziato una resistenza a rottura compresa tra 6219 N e 6779 N, senza fenomeni di delaminazione, indicando un’ottima adesione tra substrato e rivestimento. L’analisi della durezza ha mostrato una riduzione nei campioni trattati termicamente rispetto allo stato as-built, con variazioni comprese tra il 2.2% e il 14.7% in funzione della temperatura di rinvenimento. La curva di rinvenimento ha inoltre evidenziato un picco di indurimento secondario intorno ai 550°C. Le analisi diffrattometriche hanno rilevato una frazione di austenite residua pari a circa il 5% nello stato as-built, mentre nel materiale temprato tale frazione risulta inferiore al limite di rilevabilità. Dal punto di vista tribologico, il materiale as-built ha mostrato una resistenza all’usura superiore di circa 1.97 volte rispetto al materiale rinvenuto, con coefficienti di attrito pari rispettivamente a 0.89 e 0.93. Infine, campioni a gradiente funzionale (FGM) hanno evidenziato un incremento di durezza di circa il 10% rispetto allo stato as-built, sebbene siano necessarie ulteriori indagini per l’ottimizzazione dei parametri di processo e la caratterizzazione delle proprietà tribologiche.